电压电流温度监测电路及装置的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备监测技术领域，特别涉及一种电压电流温度监测电路及装置。


背景技术：

2.在激光雷达等电子设备的研发测试阶段，通常需要对待测试设备的电流、电压、温度等参数进行监测，进而基于获取到的各参数数据来判断待测试设备整体的运行状况或运行状态。
3.现有的用于监测电压电流温度数据的设备通常采用专用数字电源，通用性较差，并且功能单一使得在采集不同参数的数据需要应用不同的仪器，灵活性较差。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术存在的不足之处，本实用新型提供了一种电压电流温度监测电路及装置，解决了现有技术中在监测电子设备时需要采用专用电源导致通用性差，并且功能单一、灵活性差的技术问题。
5.本实用新型一方面提供了一种电压电流温度监测电路，包括：电源模块、控制模块和数据采集模块；
6.所述电源模块的第一输出端与所述数据采集模块的电源输入端连接，所述电源模块的第一输出端还与所述控制模块的电源输入端连接；
7.所述电源模块的第二输出端与所述数据采集模块的信号输入端连接，所述控制模块的输出端与所述数据采集模块的信号输入端连接；
8.所述数据采集模块的第一数据采集端分别与多个待监测设备连接，用于向所述待监测设备供电，并采集所述待监测设备的电压和电流；
9.所述数据采集模块的第二数据采集端连接有温度采集面板，所述温度采集面板用于采集所述待监测设备的温度。
10.可选的，所述电源模块包括交流输入单元、开关电源单元和电源转换单元；
11.所述交流输入单元的输出端与所述数据采集模块的电源输入端连接，所述交流输入单元的输出端还与所述开关电源单元的输入端连接；
12.所述开关电源单元的输出端与所述控制模块的电源输入端连接，所述开关电源单元的输出端还与所述电源转换单元的输入端连接，所述电源转换单元的输出端与所述数据采集模块的信号输入端连接。
13.可选的，所述电源转换单元包括双刀双掷开关和外接电源；
14.所述双刀双掷开关的第一输入触点和第二输入触点均与接地端连接；
15.所述双刀双掷开关的第三输入触点与所述开关电源单元的输出端连接；
16.所述双刀双掷开关的第四输入触点与所述外接电源连接；
17.所述双刀双掷开关的第一输出触点与所述开关电源单元的输出端连接；
18.所述双刀双掷开关的第二输出触点与所述数据采集模块的信号输入端连接。
19.可选的，所述电源转换单元还包括第一指示灯和第二指示灯；
20.所述第一指示灯连接在所述双刀双掷开关的第一输入触点与接地端之间；
21.所述第二指示灯连接在所述双刀双掷开关的第二输入触点与接地端之间。
22.可选的，所述交流输入单元的输入端接入220v交流电；所述开关电源单元为直流12v的开关电源，用于将220v交流电转换为12v直流电；所述外接电源为0-36v的可调电源。
23.可选的，所述控制模块包括plc和多个继电器；
24.所述plc的电源输入端口与所述电源模块的第一输出端连接，所述plc的接地端口与接地端连接；
25.所述plc的输出端口包括多个输出引脚，每一所述继电器的线圈一端通过一控制开关与所述输出引脚连接，每一所述继电器的线圈另一端与接地端连接；
26.所述继电器的输出触点与所述数据采集模块的信号输入端连接，所述继电器的常闭触点与所述电源模块的第二输出端连接，所述继电器的常开触点断开连接。
27.可选的，所述继电器的常闭触点与所述电源模块的第二输出端之间连接有电阻丝。
28.可选的，所述数据采集模块包括数据采集芯片；
29.所述数据采集芯片设置有信号输入端口、第一数据采集端口、第二数据采集端口；
30.所述信号输入端口分别与所述电源模块的第二输出端和所述控制模块的输出端连接；
31.所述信号输入端口和所述第一数据采集端口对应设置有数量相同的引脚，所述第一数据采集端口内每一引脚分别与一所述待监测设备连接；
32.所述第二数据采集端口连接有所述温度采集面板，所述温度采集面板靠近所述待监测设备设置。
33.可选的，所述数据采集芯片还设置有预留采集端口。
34.本实用新型另一方面提供了一种电压电流温度监测装置，包括如上述所述的电压电流温度监测电路。
35.本实用新型提供的电压电流温度监测电路及装置，利用电源模块为电路中其他功能模块进行供电，无需接入专用数字电源，不受限于监测环境，结构简单，无需搭建复杂测试环境；利用一个数据采集模块即可对待监测设备的电压、电流以及温度同时进行采集，无需根据不同的监测项目切换监测工具，具有较强的通用性及可靠性；数据采集模块能够同时连接多个待监测设备，提升了监测效率；并且设置有控制模块，能够对待监测设备进行选择，并对监测进程中的各项参数进行调整，控制过程简单高效且灵活。
36.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
37.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
38.图1为本技术提供的电压电流温度监测电路的一个实施例的结构示意图；
39.图2为本技术提供的电压电流温度监测电路的一个实施例的结构示意图；
40.图3为本技术提供的电压电流温度监测电路的一个实施例的电路图。
41.图中：
42.sw1、双刀双掷开关；sw2、双刀单掷开关；220v_ac、开关电源单元的输入端；12v_out、开关电源单元的输出端；12v_power、开关电源；0～36v_in、可调电源；led1、第一指示灯；led2、第二指示灯；r、电阻；f1-f4、电阻丝；s1-s4、控制开关；ch1-ch4、待监测设备；k1-k4，继电器；plc_power、plc的电源输入端口；plc_out、plc的输出端口。
具体实施方式
43.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
44.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.本实用新型一方面提供了一种电压电流温度监测电路，如图1所示，包括电源模块、控制模块和数据采集模块，其中，电源模块的第一输出端与数据采集模块的电源输入端连接，电源模块的第一输出端还与控制模块的电源输入端连接，电源模块的第二输出端与数据采集模块的信号输入端连接，控制模块的输出端与数据采集模块的信号输入端连接，数据采集模块的第一数据采集端分别与多个待监测设备连接，用于向待监测设备供电，并采集待监测设备的电压和电流，数据采集模块的第二数据采集端连接有温度采集面板，温度采集面板用于采集待监测设备的温度。
47.本实用新型提供的电压电流温度监测电路，利用电源模块为电路中其他功能模块进行供电，无需接入专用数字电源，不受限于监测环境，结构简单，无需搭建复杂测试环境；利用一个数据采集模块即可对待监测设备的电压、电流以及温度同时进行采集，无需根据不同的监测项目切换监测工具，具有较强的通用性及可靠性；数据采集模块能够同时连接多个待监测设备，提升了监测效率；并且设置有控制模块，能够对待监测设备进行选择，并对监测进程中的各项参数进行调整，控制过程简单高效灵活。
48.具体地，在上述实施例中，如图2所示，电源模块包括交流输入单元、开关电源单元和电源转换单元，交流输入单元的输出端与数据采集模块的电源输入端连接，交流输入单元的输出端还与开关电源单元的输入端连接，开关电源单元的输出端与控制模块的电源输入端连接，开关电源单元的输出端还与电源转换单元的输入端连接，电源转换单元的输出
端与数据采集模块的信号输入端连接。
49.在本实施方式中，电源模块具体分为交流输入单元、开关电源单元和电源转换单元三个部分。具体地，如图3所示，交流输入单元利用三线插头来接入外部的交流电，无需专用的数字电源，三线插头上包括火线、零线以及地线，地线与接地端连接，火线上接入保护电阻丝f5用于保护电路，并且火线以及零线上设置有单刀双掷开关sw2，用于控制电源的接入，火线及零线在其中一条支路中接入数据采集模块的电源输入端，用于向数据采集模块进行供电，在另一条支路中，火线及零线接入开关电源单元的输入端220v_ac。在本技术中，开关电源单元具体包括开关电源，开关电源是一种高频化电能转换装置，能够将交流输入单元输入的交流电进行转换，输出为所需的直流电源，并将直流电输出至电源转换单元以供使用。而电源转换单元不仅可以将开关电源输出的直流电直接输出至数据采集模块，也基于监测需求控制电路接线来选择接入其他功率的电源，具有很强的兼容性。
50.进一步地，如图3所示，电源转换单元包括双刀双掷开关sw1和外接电源，双刀双掷开关sw1的第一输入触点和第二输入触点均与接地端连接，双刀双掷开关sw1的第三输入触点与开关电源单元的输出端连接，双刀双掷开关sw1的第四输入触点与外接电源连接，双刀双掷开关sw1的第一输出触点与开关电源单元的输出端连接，双刀双掷开关sw1的第二输出触点与数据采集模块的信号输入端连接。
51.在本实施方式中，电源转换单元具体通过双刀双掷开关sw1以及外接电源配置而成，双刀双掷开关sw1是一种常用的机电式开关，具体包括两个输入触点以及四个输出触点，当双刀双掷开关sw1的第一输出触点与第一输入触点连接时，双刀双掷开关sw1的第二输出触点与第三输入触点连接，此时，电源转换单元将接收到的开关电源单元输出的直流电传递至数据采集模块的信号输入端；而当双刀双掷开关sw1的第一输出触点与第二输入触点连接时，双刀双掷开关sw1的第二输出触点与第四输入触点连接，则电源转换单元接入第四输入触点所连接的外接电源，并将外接电源输出的直流电传递至数据采集模块的信号输入端。设置双刀双掷开关sw1以及外接电源，能够基于使用者的监测需求，在常规状态下将数据采集模块的信号输入端接入开关电源单元输出的固定功率大小的直流电，或根据需求接入功率大小可调的外接电源，具有很强的灵活性。
52.进一步地，电源转换单元还包括第一指示灯led1和第二指示灯led2，第一指示灯led1连接在双刀双掷开关sw1的第一输入触点与接地端之间，第二指示灯led2连接在双刀双掷开关sw1的第二输入触点与接地端之间。
53.在本实施方式中，在电源转换单元中设置有两个指示灯，两个指示灯分别与双刀双掷开关sw1的第一输入触点和第二输入触点连接，用于指示双刀双掷开关sw1的第一输入触点和第二输入触点的连接状态，进而便于了解数据采集模块所连接的电源。具体地，当双刀双掷开关sw1的第一输入触点与第一输出触点导通、第三输入触点与第二输出触点导通时，开关电源单元输出的电流一路通过双刀双掷开关sw1的第一输出触点和第一输入触点后，使得第一指示灯led1亮起，代表电源转换单元接入开关电源单元，开关电源单元输出的电流另一路通过双刀双掷开关sw1的第三输入触点和第二输出触点后，接入数据采集模块的信号输入端；而当双刀双掷开关sw1的第二输入触点与第一输出触点导通、第四输入触点与第二输出触点导通时，开关电源单元输出的电流一路通过双刀双掷开关sw1的第一输出触点和第二输入触点后，使得第二指示灯led2亮起，而外接电源通过双刀双掷开关sw1的第
四输入触点和第二输出触点后，接入数据采集模块的信号输入端，第二指示灯led2亮起代表电源转换单元接入外接电源；两个指示灯与各自连接的触点之间还设置有阻值为1k的电阻r。指示灯的设置便于工作人员观察，及时了解电源接入情况，了解电路的连通状态。
54.进一步地，交流输入单元的输入端接入220v交流电；开关电源单元为直流12v的开关电源12v_power，用于将220v交流电转换为12v直流电；外接电源为0-36v的可调电源0～36v_in。
55.在本实施方式中，如图3所示，交流输入单元接入标准的220v交流电；开关电源单元12v_power的输入端220v_ac接收220v交流电，输出端12v_out输出12v直流电；外接电源为电压范围在0-36v的可调电源0～36v_in，能够根据测试需求来选择接入电源功率的大小，具有较大的调节范围。
56.具体地，在上述实施例中，控制模块包括plc和多个继电器，plc的电源输入端口plc_power与电源模块的第一输出端连接，plc的接地端口与接地端连接，plc的输出端口plc_out包括多个输出引脚，每一继电器的线圈一端通过一控制开关与输出引脚连接，每一继电器的线圈另一端与接地端连接，继电器的输出触点与数据采集模块的信号输入端连接，继电器的常闭触点与电源模块的第二输出端连接，继电器的常开触点断开连接。
57.在本实施方式中，电源模块输出至数据采集模块具体可通过plc进行编程控制，但是考虑到plc自身的功率问题，无法直接将plc的输出端口接入数据采集模块上，因而在plc以及数据采集模块之间接入继电器以进行控制。具体地，如图3所示，plc的输出引脚分出四路输出电路至数据采集模块的信号输入端，四路输出电路上分别连接有继电器k1-k4，并且每一路输出电路上分别连接有控制开关s1-s4。基于plc的编程，不仅能够通过控制继电器k1-k4的开关选择性接入待监测设备，也可以控制继电器k1-k4具体的开闭时间，以满足不同的监测需求。
58.进一步地，继电器的常闭触点与电源模块的第二输出端之间连接有电阻丝。
59.在本实施方式中，在常态的测试过程中，电源模块的第二输出端输出电流，通过继电器的常闭触点后到达数据采集模块的信号输入端口，因此在继电器k1-k4的常闭触点与电源模块的第二输出端之间对应设置有电阻丝f1-f4，以预防电路过载或短路的情况，从而保护电路中的其他元器件不受损坏，保证用电安全。
60.具体地，在上述实施例中，数据采集模块包括数据采集芯片，数据采集芯片设置有信号输入端口、第一数据采集端口、第二数据采集端口，信号输入端口分别与电源模块的第二输出端和控制模块的输出端连接，信号输入端口和第一数据采集端口对应设置有数量相同的引脚，第一数据采集端口内每一引脚分别与一待监测设备连接，第二数据采集端口连接有温度采集面板，温度采集面板靠近待监测设备设置。
61.在本实施方式中，如图3所示，数据采集芯片包括两个数据采集端口，其中，第一数据采集端口用于直接与待监测设备ch1-ch4进行连接，第一数据采集端口所连接的待监测设备数量与电源模块的第二输出端与数据采集芯片的新号输入端口之间所连接的电路数量相等；在本技术中，第一数据采集端口一方面向待监测设备ch1-ch4进行供电，另一方面基于控制模块的控制指令，对所连接的待监测设备ch1-ch4进行监测，以获取待监测设备ch1-ch4的电流以及电压数据，而第二数据采集端口连接有温度采集面板，以采集待监测设备在工作状态下的温度，本技术仅通过设置一个数据采集芯片便可同时采集待监测设备的
多个数据参数。
62.进一步地，数据采集芯片还设置有预留采集端口。
63.在本实施方式中，数据采集芯片在现有的两个数据采集端口之外还设置有预留采集端口，预留采集端口可根据后续测试需求进行设置与拓展，使得电压电流温度监测电路能够监测更多的不同种类的数据，具有很强的灵活性与兼容性。
64.本实用新型另一方面提供了一种电压电流温度监测装置，包括上述电压电流温度监测电路。
65.本实用新型提供的电压电流温度监测装置，设置有电压电流温度监测电路，结构简单且能够同时监测多个待监测设备，有效提升监测效率，检测过程高效可靠，装置整体具有较强的通用性和灵活性。
66.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种电压电流温度监测电路，其特征在于，包括：电源模块、控制模块和数据采集模块；所述电源模块的第一输出端与所述数据采集模块的电源输入端连接，所述电源模块的第一输出端还与所述控制模块的电源输入端连接；所述电源模块的第二输出端与所述数据采集模块的信号输入端连接，所述控制模块的输出端与所述数据采集模块的信号输入端连接；所述数据采集模块的第一数据采集端分别与多个待监测设备连接，用于向所述待监测设备供电，并采集所述待监测设备的电压和电流；所述数据采集模块的第二数据采集端连接有温度采集面板，所述温度采集面板用于采集所述待监测设备的温度。2.根据权利要求1所述的电压电流温度监测电路，其特征在于，所述电源模块包括交流输入单元、开关电源单元和电源转换单元；所述交流输入单元的输出端与所述数据采集模块的电源输入端连接，所述交流输入单元的输出端还与所述开关电源单元的输入端连接；所述开关电源单元的输出端与所述控制模块的电源输入端连接，所述开关电源单元的输出端还与所述电源转换单元的输入端连接，所述电源转换单元的输出端与所述数据采集模块的信号输入端连接。3.根据权利要求2所述的电压电流温度监测电路，其特征在于，所述电源转换单元包括双刀双掷开关和外接电源；所述双刀双掷开关的第一输入触点和第二输入触点均与接地端连接；所述双刀双掷开关的第三输入触点与所述开关电源单元的输出端连接；所述双刀双掷开关的第四输入触点与所述外接电源连接；所述双刀双掷开关的第一输出触点与所述开关电源单元的输出端连接；所述双刀双掷开关的第二输出触点与所述数据采集模块的信号输入端连接。4.根据权利要求3所述的电压电流温度监测电路，其特征在于，所述电源转换单元还包括第一指示灯和第二指示灯；所述第一指示灯连接在所述双刀双掷开关的第一输入触点与接地端之间；所述第二指示灯连接在所述双刀双掷开关的第二输入触点与接地端之间。5.根据权利要求3所述的电压电流温度监测电路，其特征在于，所述交流输入单元的输入端接入220v交流电；所述开关电源单元为直流12v的开关电源，用于将220v交流电转换为12v直流电；所述外接电源为0-36v的可调电源。6.根据权利要求1所述的电压电流温度监测电路，其特征在于，所述控制模块包括plc和多个继电器；所述plc的电源输入端口与所述电源模块的第一输出端连接，所述plc的接地端口与接地端连接；所述plc的输出端口包括多个输出引脚，每一所述继电器的线圈一端通过一控制开关与所述输出引脚连接，每一所述继电器的线圈另一端与接地端连接；所述继电器的输出触点与所述数据采集模块的信号输入端连接，所述继电器的常闭触点与所述电源模块的第二输出端连接，所述继电器的常开触点断开连接。
7.根据权利要求6所述的电压电流温度监测电路，其特征在于，所述继电器的常闭触点与所述电源模块的第二输出端之间连接有电阻丝。8.根据权利要求1所述的电压电流温度监测电路，其特征在于，所述数据采集模块包括数据采集芯片；所述数据采集芯片设置有信号输入端口、第一数据采集端口、第二数据采集端口；所述信号输入端口分别与所述电源模块的第二输出端和所述控制模块的输出端连接；所述信号输入端口和所述第一数据采集端口对应设置有数量相同的引脚，所述第一数据采集端口内每一引脚分别与一所述待监测设备连接；所述第二数据采集端口连接有所述温度采集面板，所述温度采集面板靠近所述待监测设备设置。9.根据权利要求8所述的电压电流温度监测电路，其特征在于，所述数据采集芯片还设置有预留采集端口。10.一种电压电流温度监测装置，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的电压电流温度监测电路。

技术总结
本实用新型提供了一种电压电流温度监测电路及装置，涉及电子设备监测技术领域，其中，电路包括电源模块、控制模块和数据采集模块；电源模块第一输出端分别与数据采集模块和控制模块的电源输入端连接；电源模块第二输出端与数据采集模块信号输入端连接，控制模块输出端与数据采集模块信号输入端连接；数据采集模块第一数据采集端分别与多个待监测设备连接，用于向待监测设备供电，并采集待监测设备的电压和电流；数据采集模块第二数据采集端连接有温度采集面板，温度采集面板用于采集待监测设备的温度。本实用新型提供的电压电流温度监测电路，结构简单，有效提升监测效率，具有较强的通用性、可靠性以及灵活性。可靠性以及灵活性。可靠性以及灵活性。


技术研发人员：欧兆鹏 刘岩 梁满
受保护的技术使用者：北京亮道智能汽车技术有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/26